本公開涉及一種反射成像設(shè)備。例如,本公開涉及一種可使用反射面減小其厚度的反射型成像設(shè)備和具有反射型成像設(shè)備的移動裝置。
背景技術(shù):
最近,與電子技術(shù)的發(fā)展一致,各種移動裝置(諸如,智能電話、移動電話、筆記本電腦、個人數(shù)字助理(PDA)、個人多媒體播放器(PMP),電子書終端)已經(jīng)被使用。為了手提的方便,減小移動裝置的厚度是非常重要的。
一般來講,這些各種移動裝置包括成像設(shè)備(諸如,拍攝物體的相機(jī)模塊)。為了獲得具有好質(zhì)量的圖像,相機(jī)模塊的大小會不可避免地增加。因此,相機(jī)模塊的厚度在減小移動裝置的厚度中充當(dāng)制約因素。
為了解決這個問題,已經(jīng)提出了使用偏轉(zhuǎn)器將光軸旋轉(zhuǎn)大約90度的反射型成像設(shè)備。
圖1是示出常規(guī)的反射型成像設(shè)備的示圖。
參照圖1,常規(guī)的反射型成像設(shè)備100通過經(jīng)由安裝偏轉(zhuǎn)器101旋轉(zhuǎn)光軸已經(jīng)顯著地減小了Z軸方向的高度。此外,通過減小圖像傳感器103的大小減小了反射型成像設(shè)備100的高度H。
為了獲得好的圖像質(zhì)量,圖像傳感器的大小應(yīng)該更大。然而,如在圖1中示出的常規(guī)的反射型成像設(shè)備100被配置為使用分光器105和能檢測RGB色彩中的每一種色彩的圖像傳感器103,以便在沒有分辨率的損失的情況下,減小圖像傳感器103的大小。
圖1的反射型成像設(shè)備100可通過使用分光器105來減小圖像傳感器103的大小。然而,反射型成像設(shè)備100存在一個問題,問題是只通過減小圖像傳感器103的大小,反射型成像設(shè)備100的體積減小效果不明顯。
特別地,為了減小反射型成像設(shè)備的體積,減小其上放置圖像傳感器的印刷電路板的大小,而不是減小用于檢測光學(xué)信號的圖像傳感器的有效面積是必要的。因此,在如在圖1中示出的使用分光器105和三個圖像傳感器103的常規(guī)的反射型成像設(shè)備100中,由于減小其上放置三個圖像傳感器103的印刷電路板的大小是困難的,所以反射型成像設(shè)備100的體積減小效果不明顯。此外,在與對應(yīng)于穿過濾光器的三種色彩的光的兩種色彩對應(yīng)的光中可出現(xiàn)雜散光。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決上面的缺點(diǎn)和與常規(guī)布置有關(guān)的其他問題,已經(jīng)發(fā)展了本公開。本公開的方面涉及一種反射型成像設(shè)備以及一種具有該反射型成像設(shè)備的移動裝置,所述反射型成像設(shè)備可使用反射面來減小從入射面到圖像傳感器的垂直距離。
此外,本公開的另一方面涉及一種反射型成像設(shè)備以及一種具有該反射型成像設(shè)備的移動裝置,所述反射型成像設(shè)備可使用反射面來減少可出現(xiàn)在反射型成像設(shè)備中的雜散光。
通過提供一種反射型成像設(shè)備,可充分地獲得本公開的上述方面和/或其他特征,所述反射型成像設(shè)備可包括:偏轉(zhuǎn)器,被配置為將從外部入射的光反射;反射鏡,被配置為將由偏轉(zhuǎn)器反射的光沿與光入射到偏轉(zhuǎn)器上的方向平行的方向反射;圖像傳感器,與光入射到偏轉(zhuǎn)器上的方向垂直地放置在反射鏡的下面,其中,由反射鏡反射的光被聚焦在圖像傳感器上;雜散光遮擋構(gòu)件,被放置在圖像傳感器的面向偏轉(zhuǎn)器的一側(cè),所述雜散光遮擋構(gòu)件被配置為阻擋來自偏轉(zhuǎn)器的雜散光線直接入射到圖像傳感器上。
雜散光遮擋構(gòu)件可被設(shè)置為與圖像傳感器的有效區(qū)域的在偏轉(zhuǎn)器與反射鏡之間的光的傳播方向上的起始點(diǎn)接觸。
雜散光遮擋構(gòu)件的高度可由第一光路與第二光路的交叉點(diǎn)的高度來確定,由偏轉(zhuǎn)器的下端反射、入射到反射鏡上、被反射鏡反射并到達(dá)圖像傳感器的有效區(qū)域的終點(diǎn)的光線通過第一光路,由偏轉(zhuǎn)器的頂端反射并在未入射到反射鏡上的情況下入射到圖像傳感器的有效區(qū)域上的光線通過第二光路。
雜散光遮擋構(gòu)件可被放置在印刷電路板上,在所述印刷電路板上設(shè)置圖像傳感器。
圖像傳感器的光入射表面與反射鏡的反射面可形成銳角。
圖像傳感器的有效區(qū)域可小于反射鏡的反射面的投影區(qū)域。
偏轉(zhuǎn)器可包括棱鏡和反射鏡中的一個。
根據(jù)本公開的另一方面,一種移動裝置可包括:顯示部分;反射型成像設(shè)備,拍攝物體;圖像處理單元,包括被配置為處理由反射型成像設(shè)備拍攝的物體的圖像并將圖像輸出到顯示部分的圖像處理器;外殼,容納顯示部分、反射型成像設(shè)備和圖像處理單元,其中,所述反射型成像設(shè)備可包括:偏轉(zhuǎn)器,被配置為反射入射光;反射鏡,將由偏轉(zhuǎn)器反射的光沿與光入射到偏轉(zhuǎn)器上的方向平行的方向反射;圖像傳感器,被放置在反射鏡的下面并垂直于光入射到偏轉(zhuǎn)器上的方向,其中,由反射鏡反射的光被聚焦在圖像傳感器上;雜散光遮擋構(gòu)件,被放置在圖像傳感器的面向偏轉(zhuǎn)器的一側(cè),所述雜散光遮擋構(gòu)件被配置為阻擋來自偏轉(zhuǎn)器的雜散光線直接入射到圖像傳感器上。
雜散光遮擋構(gòu)件可沿偏轉(zhuǎn)器與反射鏡之間的光的傳播方向被放置為與圖像傳感器的有效區(qū)域的起始點(diǎn)接觸。
雜散光遮擋構(gòu)件可被布置為與圖像傳感器的有效區(qū)域的沿著在偏轉(zhuǎn)器與反射鏡之間的光的傳播方向的起始點(diǎn)接觸。
雜散光遮擋構(gòu)件的高度可由第一光路與第二光路的交叉點(diǎn)的高度來確定,由偏轉(zhuǎn)器的下端反射、入射到反射鏡上、被反射鏡反射并到達(dá)圖像傳感器的有效區(qū)域的終點(diǎn)的光線通過第一光路,由偏轉(zhuǎn)器的頂端反射并在未入射到反射鏡上的情況下入射到圖像傳感器的有效區(qū)域上的光線通過第二光路。
雜散光遮擋構(gòu)件可被放置在印刷電路板上,在所述印刷電路板上設(shè)置圖像傳感器。
外殼可包括彼此平行的上表面和下表面;所述外殼包括在外殼的上表面上形成的通孔,光通過所述通孔入射到偏轉(zhuǎn)器上,其中,印刷電路板被放置在外殼的下表面上。
外殼可包括彼此平行的上表面和下表面;所述外殼包括在外殼的上表面上形成的通孔,光通過所述通孔入射到偏轉(zhuǎn)器上,其中,印刷電路板被放置在外殼的上表面上的通孔的一側(cè)。
偏轉(zhuǎn)器可包括棱鏡和反射鏡中的一個。
參照附圖,從公開優(yōu)選的實(shí)施例的下面的具體實(shí)施方式中,本公開的其他對象、優(yōu)點(diǎn)和顯著特征將變得清楚。
附圖說明
通過下面結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述,本公開的這些和/或其他方面和優(yōu)點(diǎn)將會變得清楚和更加容易理解,在附圖中相同的參考標(biāo)號表示相同的元件,其中:
圖1是示出傳統(tǒng)的反射型成像設(shè)備的示圖;
圖2是示出未出現(xiàn)雜散光的反射型成像設(shè)備的示例的示圖;
圖3是示出可減小移動裝置的厚度并出現(xiàn)雜散光的反射型成像設(shè)備的示例的示圖;
圖4是示出根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的示例反射型成像設(shè)備的示圖;
圖5是概念地示出其上放置圖像傳感器和示例雜散光遮擋構(gòu)件的圖4的反射型成像設(shè)備的印刷電路板的透視圖;
圖6是示出根據(jù)本公開的另一示例實(shí)施例的示例反射型成像設(shè)備的示圖;
圖7是示出根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的具有反射型成像設(shè)備的示例移動裝置的透視圖;
圖8是示出圖7的移動裝置的示例的功能框圖;
圖9是示意性地示出被設(shè)置在移動裝置中的根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的示例反射型成像設(shè)備的剖視圖;
圖10是示意性地示出被設(shè)置在移動裝置中的根據(jù)本公開的另一示例實(shí)施例的另一示例反射型成像設(shè)備的剖視圖;
貫穿附圖,相同的參考標(biāo)號被理解為表示相同的部件、組件和結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
以下,將參照附圖對本公開的特定示例實(shí)施例進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。
提供這里限定的事物(諸如,其具體的結(jié)構(gòu)和元件),以協(xié)助全面理解本實(shí)施方式。因此,可在那些限定的事物之外實(shí)施示例實(shí)施例,這一點(diǎn)是清楚的。此外,可省略公知的功能或結(jié)構(gòu),以提供對示例實(shí)施例的清楚和簡明的描述。此外,為了協(xié)助獲得全面的理解,可隨意地增加或減小附圖中的各種元件的大小。
在實(shí)施方式中使用的術(shù)語僅僅被用來描述示例實(shí)施例,而且意圖不在于限制本公開的范圍。只要單數(shù)表達(dá)不與上下文沖突,那么它也包括復(fù)數(shù)含義。在本實(shí)施方式中,術(shù)語“包括”表示被寫入本實(shí)施方式中的特征、數(shù)字、步驟、操作、組件、元件或其組合的存在,而不排除一個或多個特征、數(shù)字、步驟、操作、組件、元件或其組合的存在或增加的可能性。
在本公開中,“模塊”或“單元”執(zhí)行至少一個功能或操作,并可使用硬件、固件、軟件或硬件和軟件的組合來實(shí)施。此外,除非“模塊”或“單元”必須使用特定硬件來實(shí)施,否則多個“模塊”或多個“單元”可被集成到至少一個模塊中,并可使用至少一個處理器(未示出)來實(shí)施。
圖2是示出未出現(xiàn)雜散光的反射型成像設(shè)備的示例的示圖。
參照圖2,反射型成像設(shè)備1包括偏轉(zhuǎn)器10、透鏡光學(xué)系統(tǒng)20和圖像傳感器30。
偏轉(zhuǎn)器10使從外部入射的光的路徑偏轉(zhuǎn)大約90度,因而減小反射型成像設(shè)備1的厚度t1。偏轉(zhuǎn)器10包括:入射面11,光入射到所述入射面11上;反射面12,反射光;發(fā)射面13,將從反射面12反射的光發(fā)射到外部。
透鏡光學(xué)系統(tǒng)20使得從偏轉(zhuǎn)器10發(fā)射的光聚焦在圖像傳感器30上,透鏡光學(xué)系統(tǒng)20被設(shè)置在偏轉(zhuǎn)器10與圖像傳感器30之間。雖然,為了示出的方面,透鏡光學(xué)系統(tǒng)20在圖2中只包括一個透鏡,但是透鏡光學(xué)系統(tǒng)20可被配置為包括兩個或更多個透鏡。此外,可將用于調(diào)節(jié)光量的虹彩光圈21放置在透鏡光學(xué)系統(tǒng)20與偏轉(zhuǎn)器10之間。
圖像傳感器30將通過透鏡光學(xué)系統(tǒng)20聚焦的物體的光轉(zhuǎn)換成電信號,并將電信號輸出到圖像處理單元(例如,包括圖像處理電路)220(見圖8)。圖像傳感器30被放置在印刷電路板40上,并包括實(shí)際將入射光轉(zhuǎn)換成電信號的有效區(qū)域。有效區(qū)域設(shè)置有多個像素。圖像傳感器30被放置在印刷電路板40的上表面上,并被放置以使圖像傳感器30的頂表面(例如,圖像傳感器30的光入射表面30a)與入射到偏轉(zhuǎn)器10上的光的方向平行。換言之,圖像傳感器30的光入射表面30a被布置為平行于偏轉(zhuǎn)器10的發(fā)射面13并垂直于偏轉(zhuǎn)器10的入射面11。圖像傳感器30可以是互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)圖像傳感器或電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器等。
預(yù)定視角內(nèi)的外部光通過偏轉(zhuǎn)器10和透鏡光學(xué)系統(tǒng)20聚焦在圖像傳感器30上。
在圖2中,R1表示將被聚焦在圖像傳感器30的中心像素處的光線束中的最上部的光線,而R1’表示中心光線束中的最下部的光線。R2表示將被聚焦在圖像傳感器30的最下部的像素處的光線束中的最上部的光線,而R2’表示最下部的光線束中的最下部的光線。R1、R1’、R2和R2’中的全部都是設(shè)計(jì)的視角內(nèi)的光線,并入射到圖像傳感器30的有效區(qū)域上。
R3表示將被聚焦在超出圖像傳感器30的有效區(qū)域并低于圖像傳感器30的光線束中的最上部的光線,而R3’表示超出圖像傳感器30的有效區(qū)域的光線束中的最下部的光線。R3和R3’是超出設(shè)計(jì)的視角的光線,并不入射到圖像傳感器30的有效區(qū)域上。
如在圖2中示出,當(dāng)圖像傳感器30被布置為垂直于偏轉(zhuǎn)器10的入射面11時,超出設(shè)計(jì)的視角的光線R3和R3’不能直接入射到圖像傳感器30上。因此,在具有如圖2中示出的結(jié)構(gòu)的反射型成像設(shè)備1中,影響圖像質(zhì)量的雜散光不會發(fā)生。然而,如圖2中示出的反射型成像設(shè)備1的高度t1是由其上放置圖像傳感器30的印刷電路板40的大小L確定。
因此,為了減小反射型成像設(shè)備1的高度t1,需要減小印刷電路板40的大小L。由于印刷電路板40的大小L是由圖像傳感器30的大小確定,所以為了減小印刷電路板40的大小L,需要減小圖像傳感器30的大小。然而,減小圖像傳感器30的大小可能降低或減小分辨率,使得獲得好的圖像質(zhì)量變困難。
為了解決這樣的問題,可考慮沿平行于偏轉(zhuǎn)器10的入射面11的方向放置圖像傳感器30的方式。
以下,將參照圖3對反射型成像設(shè)備1’進(jìn)行更加詳細(xì)地描述,在所述反射型成像設(shè)備1’中,圖像傳感器50被與偏轉(zhuǎn)器10的入射面11平行地放置。
圖3是示出可減小移動裝置的厚度的反射型成像設(shè)備的示例的示圖。
參照圖3,反射型成像設(shè)備1’包括偏轉(zhuǎn)器10、透鏡光學(xué)系統(tǒng)20、反射鏡70和圖像傳感器50。
偏轉(zhuǎn)器10和透鏡光學(xué)系統(tǒng)20與如圖2中示出的反射型成像設(shè)備1的偏轉(zhuǎn)器10和透鏡光學(xué)系統(tǒng)20相同;因此,這里省略其詳細(xì)的描述。
反射鏡70被放置為沿大體上平行于光入射到偏轉(zhuǎn)器10上的方向(Z方向)的方向反射被偏轉(zhuǎn)器10反射、穿過透鏡光學(xué)系統(tǒng)20并入射在反射鏡70上的光。例如,反射鏡70被放置為將從偏轉(zhuǎn)器10的發(fā)射面13沿大致平行于圖像傳感器50的方向(X方向)發(fā)出的光反射至圖像傳感器50的有效區(qū)域。
圖像傳感器50將通過透鏡光學(xué)系統(tǒng)20被聚焦在有效區(qū)域中的物體的光轉(zhuǎn)換成電信號,并將電信號輸出到圖像處理單元(例如,包括圖像處理電路)220(見圖8)。圖像傳感器50被放置在印刷電路板60上,有效區(qū)域包括多個像素。圖像傳感器50被放置在印刷電路板60的頂表面上,并垂直于入射到偏轉(zhuǎn)器10上的光的方向(Z方向)。例如,圖像傳感器50的光入射表面50a被與偏轉(zhuǎn)器10的入射面11平行并與偏轉(zhuǎn)器10的發(fā)射面13垂直地放置。因此,圖像傳感器50的光入射表面50a沿與從偏轉(zhuǎn)器10的發(fā)射面13發(fā)射的光近似平行的方向(X方向)布置。
如果圖像傳感器50被如上所述地布置,則反射型成像設(shè)備1’的高度t2可僅由偏轉(zhuǎn)器10和透鏡光學(xué)系統(tǒng)20確定,而不受其上布置圖像傳感器50的印刷電路板60的大小L的影響。
此外,圖像傳感器50被布置在反射鏡70的下面。圖像傳感器50的光入射表面50a和反射鏡70的反射面71形成銳角。此時,圖像傳感器50的有效區(qū)域被形成為小于反射鏡70的反射面71的投影區(qū)域。為了減小反射型成像設(shè)備1’的高度t2,可將反射鏡70和圖像傳感器50盡可能近地布置。然而,反射鏡70和圖像傳感器50被布置為使得由偏轉(zhuǎn)器10的下端反射然后沿平行于圖像傳感器50的光入射表面50a的方向入射到反射鏡70上的光由反射鏡70的下端反射然后入射到圖像傳感器50的最外的像素52上。這里,圖像傳感器50的最外的像素52表示圖像傳感器50的多個像素中的沿從偏轉(zhuǎn)器10的發(fā)射面13發(fā)射的光的傳播方向(X方向)離偏轉(zhuǎn)器10的發(fā)射面13最遠(yuǎn)的像素。
預(yù)定視角內(nèi)的外部光線通過偏轉(zhuǎn)器10、透鏡光學(xué)系統(tǒng)20和反射鏡70被聚焦在圖像傳感器50的有效區(qū)域上。
在圖3中,R1表示將被聚焦在圖像傳感器50的中心像素處的光線束中的最上部的光線,而R1’表示所述中心光線束中的最下部的光線。R2表示將被聚焦在圖像傳感器50的最外的像素52處的光線束中的最上部的光線,而R2’表示最外的光線束中的最下部的光線。R1、R1’、R2和R2’中的全部都是設(shè)計(jì)的視角內(nèi)的光線,并入射到圖像傳感器50的有效區(qū)域上。
R3表示未入射到反射鏡70上而直接入射到圖像傳感器50的最外的像素52上的光線束中的最上部的光線,而R3’表示光線束中的最下部的光線。R3和R3’是超出設(shè)計(jì)的視角的光線,并在未入射到反射鏡70上的情況下,直接入射到圖像傳感器50的有效區(qū)域上。因此,超出設(shè)計(jì)的視角并入射到圖像傳感器50的有效區(qū)域上的光線R3和光線R3’被稱為雜散光。由于雜散光在圖像傳感器50的光入射表面50a中與視角內(nèi)的正常光線重疊,所以雜散光可以是圖像劣化的主要原因。因此,為了獲得具有好的圖像質(zhì)量的圖像,移除雜散光是值得的。
如果圖像傳感器50如圖3中所示地被與偏轉(zhuǎn)器10的入射面11平行地布置,則可減小反射型成像設(shè)備1’的高度t2,但是不同于設(shè)計(jì)的視角的光(即,雜散光R3和雜散光R3’)可能會直接入射到圖像傳感器50的有效區(qū)域上,使得圖像質(zhì)量劣化。
將參照圖4對具有用于遮擋雜散光的結(jié)構(gòu)的根據(jù)本公開的實(shí)施例的反射型成像設(shè)備進(jìn)行更加詳細(xì)地描述。
圖4是示出根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的示例反射型成像設(shè)備的示圖。
參照圖4,反射型成像設(shè)備2包括偏轉(zhuǎn)器10、透鏡光學(xué)系統(tǒng)20、反射鏡70、圖像傳感器50和雜散光遮擋構(gòu)件80。
偏轉(zhuǎn)器10被配置為使從外部入射的光的路徑偏轉(zhuǎn)大約90度。棱鏡或反射鏡可被用作偏轉(zhuǎn)器10。如在圖4中示出的反射型成像設(shè)備2設(shè)置有作為偏轉(zhuǎn)器10的棱鏡。因此,偏轉(zhuǎn)器10包括:入射面11,光入射到所述入射面11上;反射面12,反射光;發(fā)射面13,將由反射面12反射的光朝向外部發(fā)射。
透鏡光學(xué)系統(tǒng)20布置在偏轉(zhuǎn)器10的發(fā)射面13的一側(cè),并使得從偏轉(zhuǎn)器10發(fā)射的光將由反射鏡70反射和將被聚焦在圖像傳感器50上。透鏡光學(xué)系統(tǒng)20被設(shè)置在偏轉(zhuǎn)器10的發(fā)射面13與反射鏡70之間。雖然如在圖4中示出的透鏡光學(xué)系統(tǒng)20只包括一個透鏡,但是這只是為了示出的方便。透鏡光學(xué)系統(tǒng)20可被配置為包括兩個或更多個透鏡。此外,可將用于調(diào)節(jié)光量的虹彩光圈21布置在透鏡光學(xué)系統(tǒng)20與偏轉(zhuǎn)器10的發(fā)射面13之間。
反射鏡70被形成為反射光,所述光是從偏轉(zhuǎn)器10的發(fā)射面13發(fā)射,穿過透鏡光學(xué)系統(tǒng)20,并入射在反射鏡70,再到圖像傳感器50。由于圖像傳感器50沿與光入射到偏轉(zhuǎn)器10上的方向(Z方向)垂直的方向(X方向)布置,所以反射鏡70被布置為將入射光沿與偏轉(zhuǎn)器10的發(fā)射面13平行的方向(Z方向)反射。換言之,反射鏡70被布置為將光反射到圖像傳感器50的有效區(qū)域,所述光是從偏轉(zhuǎn)器10的發(fā)射面13沿與圖像傳感器50近似平行的方向(X方向)發(fā)射。
圖像傳感器50將通過透鏡光學(xué)系統(tǒng)20聚焦在有效區(qū)域中的多個像素上的物體的光轉(zhuǎn)換成電信號,并將電信號輸出到圖像處理單元(例如,包括圖像處理電路)220(見圖8)。圖像傳感器50被布置在印刷電路板60上。被放置在印刷電路板60的頂表面上的圖像傳感器50的頂表面(即,圖像傳感器50的光入射表面50a)沿與入射到偏轉(zhuǎn)器10的入射面11上的光的方向(Z方向)垂直的方向(X方向)布置。換言之,圖像傳感器50的光入射表面50a被布置為與偏轉(zhuǎn)器10的入射面11平行并與偏轉(zhuǎn)器10的發(fā)射面13垂直。因此,圖像傳感器50的光入射表面50a沿從與偏轉(zhuǎn)器10的發(fā)射面13發(fā)射的光近似平行的方向(X方向)布置。如果按如上所述的方式布置圖像傳感器50,則反射型成像設(shè)備2的高度t2可在不受其上布置圖像傳感器50的印刷電路板60的大小L的影響的情況下由偏轉(zhuǎn)器10和透鏡光學(xué)系統(tǒng)20確定。
圖像傳感器50被放置在反射鏡70的下面。反射鏡70的反射面71被放置為相對于圖像傳感器50的光入射表面50a形成銳角。此時,圖像傳感器50的有效區(qū)域被形成為小于反射鏡70的反射面71的投影區(qū)域。
為了減小反射型成像設(shè)備2的高度t2,反射鏡70的頂端70a與其上放置圖像傳感器50的印刷電路板60的底表面之間的距離d可盡可能近。為此,可放置反射鏡70和圖像傳感器50,以便反射鏡70與圖像傳感器50的光入射區(qū)域50a之間的角度盡可能的小,而反射鏡70的底端70b與圖像傳感器50之間的距離盡可能的近。然而,可放置反射鏡70和圖像傳感器50,以使由偏轉(zhuǎn)器10的下端反射且之后沿與圖像傳感器50的光入射表面50a平行的方向入射到反射鏡70上的光由反射鏡70的下端反射且之后入射到圖像傳感器50的最外的像素52上。這里,圖像傳感器50的最外的像素52表示圖像傳感器50的多個像素中的沿從偏轉(zhuǎn)器10的發(fā)射面13發(fā)射的光的傳播方向(X方向)離偏轉(zhuǎn)器10的發(fā)射面13最遠(yuǎn)的像素。
雜散光遮擋構(gòu)件80被形成為遮擋不同于設(shè)計(jì)的視角的光,以防止其直接入射到圖像傳感器50的有效區(qū)域上。為此,雜散光遮擋構(gòu)件80被放置在圖像傳感器50的面向偏轉(zhuǎn)器10的一邊。具體地,雜散光遮擋構(gòu)件80被布置在圖像傳感器50的最里的像素51的一側(cè)。這里,圖像傳感器50的最里的像素51表示圖像傳感器50的多個像素中的沿從偏轉(zhuǎn)器10的發(fā)射面13發(fā)射的光的傳播方向(X方向)離偏轉(zhuǎn)器10的發(fā)射面13最近的像素。因此,最里的像素51是沿光的傳播方向(X方向)的圖像傳感器50的有效區(qū)域的起始點(diǎn)。因此,雜散光遮擋構(gòu)件80與圖像傳感器50的有效區(qū)域的從偏轉(zhuǎn)器10的發(fā)射面13發(fā)射的光的傳播方向(X方向)上的起始點(diǎn)接觸。
此外,可將雜散光遮擋構(gòu)件80形成為大致的矩形形狀,并可將雜散光遮擋構(gòu)件80的底端固定在其上放置圖像傳感器50的印刷電路板60上?;蛘撸s散光遮擋構(gòu)件80可與圖像傳感器50一體形成。換言之,可將雜散光遮擋構(gòu)件80形成為從圖像傳感器50的一面突出的形狀。
雜散光遮擋構(gòu)件80被形成為不遮擋設(shè)計(jì)的視角內(nèi)的光線,而遮擋超出設(shè)計(jì)的視角并直接入射到圖像傳感器50的有效區(qū)域上的光線(即,雜散光)。為此,雜散光遮擋構(gòu)件80被形成為例如具有與第一光路91和第二光路92的交叉點(diǎn)93的高度h相同的高度,其中,由偏轉(zhuǎn)器10的反射面12的下端反射、入射到反射鏡70上、被反射鏡70反射并到達(dá)圖像傳感器50的有效區(qū)域的終點(diǎn)52的光線R2’通過所述第一光路91,由偏轉(zhuǎn)器10的反射面12的頂端反射并直接入射到圖像傳感器50的有效區(qū)域上而不入射到反射鏡70上的光線R3通過所述第二光路92。此外,雜散光遮擋構(gòu)件80的上端被布置以匹配交叉點(diǎn)93。
此外,可將雜散光遮擋構(gòu)件80形成為具有與圖像傳感器50的寬度相同的寬度w。例如,如在圖5中示出,雜散光遮擋構(gòu)件80具有與圖像傳感器50的寬度相同的寬度w,并可被布置在位于圖像傳感器50的一側(cè)的印刷電路板60上。
圖5是概念地示出其上布置圖像傳感器和雜散光遮擋構(gòu)件的圖4的反射型成像設(shè)備的印刷電路板的透視圖。印刷電路板60可設(shè)置有能處理由圖像傳感器50生成的電信號的圖像處理單元。
預(yù)定視角內(nèi)的外部光線通過偏轉(zhuǎn)器10、透鏡光學(xué)系統(tǒng)20和反光鏡70被聚焦在圖像傳感器50的有效區(qū)域上。
在圖4中,R1表示將被聚焦在圖像傳感器50的中心像素處的光線束中的最上部的光線,而R1’表示中心光線束中的最下的光線。R2表示將被聚焦在圖像傳感器50的最外的像素52處的光線束中的最上部的光線,而R2’表示最外光線束中的最下部的光線。R1、R1’、R2和R2’全部都是設(shè)計(jì)的視角內(nèi)、由反射鏡70反射且之后入射到圖像傳感器50的有效區(qū)域上的光線。換言之,由于設(shè)計(jì)的視角內(nèi)的所有光線被反射鏡70反射且之后入射到圖像傳感器50上,所以設(shè)計(jì)的視角內(nèi)的光線在未反射到反射鏡70上的情況下,不會直接入射到圖像傳感器50上。
R3表示未入射到反射鏡70上而直接入射到圖像傳感器50的最外的像素52上的光線束中的最上部的光線,而R3’表示該光線束中的最下部的光線。R3和R3’是超出設(shè)計(jì)的視角的光線,并在未入射到反射鏡70上的情況下,直接入射到圖像傳感器50的有效區(qū)域上。換言之,R3和R3’是超出設(shè)計(jì)的視角并直接入射到圖像傳感器50的有效區(qū)域而非反射鏡70上的光線(即,雜散光)。然而,在本公開的情況下,如在圖4中示出,光線R3和R3’被雜散光遮擋構(gòu)件80遮擋,因而未入射到圖像傳感器50上。因此,在根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的反射型成像設(shè)備2中,雖然圖像傳感器50被布置為垂直于入射到偏轉(zhuǎn)器10上的光的方向(Z方向),但是可防止由雜散光引起的圖像劣化。
對于根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的反射型成像設(shè)備2,由于可將圖像傳感器50布置為與入射到偏轉(zhuǎn)器10上的光的方向,所以無論圖像傳感器50的大小如何,都可將反射型成像設(shè)備2的厚度t2減小,并可防止由雜散光引起的圖像劣化。
圖6是示出根據(jù)本公開的另一示例實(shí)施例的另一示例反射型成像設(shè)備的示圖。
參照圖6,反射型成像設(shè)備2’包括偏轉(zhuǎn)器10’、透鏡光學(xué)系統(tǒng)20、反射鏡70、圖像傳感器50和雜散光遮擋構(gòu)件80。
偏轉(zhuǎn)器10’被配置為使從外部入射的光的路徑偏轉(zhuǎn)大約90度,因而減小反射型成像設(shè)備2’的高度t2。在本示例實(shí)施例中,反射鏡10’被用作偏轉(zhuǎn)器。
在根據(jù)本示例實(shí)施例的反射型成像設(shè)備2’中,除了反射鏡10’被用作偏轉(zhuǎn)器以外,其他結(jié)構(gòu)與如上所述的反射型成像設(shè)備2的結(jié)構(gòu)相同;因此,省略其具體的描述。
以下,將參照附圖對根據(jù)如上所述的本公開的示例實(shí)施例的具有反射型成像設(shè)備的移動裝置進(jìn)行描述。
在下面的描述中,智能電話被描述為移動裝置的示例。然而,移動裝置不限于此。移動裝置可包括移動電話、平板電腦、筆記本電腦、個人數(shù)字助理(PDA)、個人多媒體播放器(PMP),電子書終端等。
圖7是示出根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的設(shè)置有反射型成像設(shè)備的示例移動裝置的透視圖,圖8是示出圖7的移動裝置的功能框圖。
參照圖7和圖8,移動裝置200可包括外殼210、顯示部分(例如,包括顯示面板)230、反射型成像設(shè)備2和圖形處理單元(例如,包括圖像處理電路)220。
外殼210形成移動裝置200的外觀。反射型成像設(shè)備2和圖像處理單元200被內(nèi)置于外殼210內(nèi)。將要入射到反射型成像設(shè)備2的偏轉(zhuǎn)器10上的外部光線通過的通孔201被設(shè)置在外殼210的一側(cè)。通孔201可設(shè)置有透明保護(hù)構(gòu)件(諸如,玻璃和塑料等)。
顯示部分230可被設(shè)置在外殼210的前表面或后表面上。顯示部分230可使用液晶顯示(LCD)面板或有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)面板等。參照圖7,由于顯示部分230位于移動裝置200的底側(cè)上,所以未示出顯示部分230。
圖像處理單元220包括:圖像處理電路,被配置為處理由反射型成像設(shè)備2捕獲的物體的圖像,因而將圖像輸出到顯示部分230或?qū)D像存儲在移動裝置200的存儲器240中??稍谄渖喜贾脠D像傳感器50的印刷電路板60中將圖像處理單元220與圖像傳感器50一體形成。或者,為了完全地控制移動裝置200,可將圖像處理單元220與控制器(未示出)一體形成。
反射型成像設(shè)備2被內(nèi)置于移動裝置200的外殼210中。反射型成像設(shè)備2的偏轉(zhuǎn)器10位于外殼210的通孔201的下面。在該示例實(shí)施例中,反射型成像設(shè)備2被放置在移動裝置200的一側(cè)。
反射型成像設(shè)備2包括偏轉(zhuǎn)器10、反射鏡70、圖像傳感器50和雜散光遮擋構(gòu)件80。
偏轉(zhuǎn)器10被布置為使得入射面11直接位于外殼210的通孔201的下面。反射鏡70沿移動裝置200的寬度方向(X方向)以與偏轉(zhuǎn)器10隔開預(yù)定距離。圖像傳感器50被布置為面向反射鏡70的反射面71。具體地,圖像傳感器50的光入射表面50a被布置為與反射鏡70的反射面71形成銳角。
反射型成像設(shè)備2的偏轉(zhuǎn)器10、反射鏡70、圖像傳感器50和雜散光遮擋構(gòu)件80中的每一個的結(jié)構(gòu)和功能與上面所描述的相同。因此,省略其具體的描述。
如在圖9中示出,可將其上放置圖像傳感器50的印刷電路板60放置在外殼210的下表面212的內(nèi)表面上,所述下表面212面向外殼210的其上形成通孔201的上表面211。外殼210的上表面211和下表面212被彼此平行地放置。此外,反射面70被布置為使得反射鏡70的反射面71面向外殼210的下表面212,所述下表面212面向外殼210的其上形成通孔201的上表面211。圖9是概念地示出被設(shè)置在移動裝置中的根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的示例反射型成像設(shè)備的剖視圖。
作為另一示例,如在圖10中示出,可將其上設(shè)置圖像傳感器50的印刷電路板60放置在外殼210的上表面211的內(nèi)表面上,在所述外殼210上形成通孔201。外殼210的上表面211和下表面212被彼此平行地布置。此時,反射鏡70被放置,使得反射鏡70的反射面71面向外殼210的上表面211。圖10是概念地示出被設(shè)置在移動裝置中的根據(jù)本公開的另一示例實(shí)施例的示例反射型成像設(shè)備的剖視圖。
此時,無論圖像傳感器50的安裝位置如何,被放置在圖像傳感器50的一側(cè)的雜散光遮擋構(gòu)件80都可遮擋雜散光入射到圖像傳感器50上。
對于如上所述的根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的反射型成像設(shè)備2,由于可根據(jù)移動裝置200的內(nèi)部結(jié)構(gòu)來將圖像傳感器50放置在外殼210的上表面211或下表面212上,所以設(shè)計(jì)移動裝置200的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的自由度高。
對于設(shè)置有如上所述的根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的反射型成像設(shè)備2的移動裝置200,由于反射型成像設(shè)備2的厚度可小于圖像傳感器50的大小,所以減小移動裝置200的厚度T是可能的。
對于設(shè)置有如上所述的根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的反射型成像設(shè)備2的移動裝置200,由于可防止因雜散光引起的圖像質(zhì)量劣化,所以移動裝置200可捕獲具有好質(zhì)量的圖像。
雖然已經(jīng)描述了本公開的各種示例實(shí)施例,但是一旦本領(lǐng)域技術(shù)人員獲悉本基礎(chǔ)構(gòu)思,對他們來說,本示例實(shí)施例的其他變形和修改可發(fā)生。因此,目的在于:所附權(quán)利要求應(yīng)被視為既包括上面的實(shí)施例,也包括落入本公開的精神和范圍內(nèi)的所有這樣的變形和修改。